หากมีคนพูดถึง “การผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม” กับคุณ สิ่งที่นึกถึงก็น่าจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่น แผงโซลาร์เซลล์ เสื้อผ้าจากไม้ไผ่ และอื่นๆ แต่ยังมีอีกมากมายในพื้นที่นี้ ในความเป็นจริงแล้ว ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจที่มากขึ้นสามารถทำได้โดยการมองหาห่วงโซ่การผลิตที่ไกลออกไป มีศักยภาพอย่างมากในการคิดใหม่เกี่ยวกับพลังงานและวัตถุดิบที่เข้าสู่สินค้าที่เราชื่นชอบและจำเป็น
ที่ฉันพูดถึงนี่คือของเสีย จะเป็นอย่างไรหากเราเปลี่ยนขยะเป็นวัตถุดิบ
ได้? แทนที่จะมองว่าขยะเป็นภาระที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก เราสามารถ “ขุด” หลุมฝังกลบของโลกได้ เช่น การนำยางรถยนต์เก่ามาทำเป็นเหล็ก เป็นต้น
เรามีปัญหาใหญ่เกี่ยวกับขยะ
ทั่วโลก ขยะกำลังกลายเป็นปัญหาใหญ่ มีการบริโภควัสดุเพิ่มขึ้นแปดเท่าในศตวรรษที่ผ่านมา มีเหตุผลหลายประการ: การพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็วทั่วเอเชียและประเทศกำลังพัฒนาอื่นๆ การทำให้รอบการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์สั้นลง และการลดลงอย่างมากของราคาสินค้าอุปโภคบริโภคและวัฒนธรรมการบริโภคที่เพิ่มขึ้น
ประชากรโลก 3 พันล้านคนสร้างขยะมูลฝอยเฉลี่ย 1.2 กิโลกรัมต่อคนต่อวัน ตามข้อมูลของธนาคารโลก หากไม่มีนวัตกรรม หลุมฝังกลบทั่วโลกจะอุดตันมากขึ้น ทำให้สูญเสียทรัพยากรสำรองที่อาจมีค่ามากขึ้น และเสี่ยงต่อการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม
ลองมองว่าขยะที่เพิ่มขึ้นนี้เป็นโอกาส ทั่วโลกมีต้นทุนวัตถุดิบที่เพิ่มสูงขึ้น การทบทวนเรื่องขยะอาจช่วยให้เราแก้ปัญหาทั้งสองอย่างพร้อมกันได้
ขยะของเรามีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ เช่น พลาสติกผสม ขยะอิเล็กทรอนิกส์ และขยะรถยนต์ เป็นต้น ด้วยเหตุนี้ ขยะจำนวนมากจึงไม่สามารถรีไซเคิลได้โดยใช้วิธีทั่วไปเช่น การคัดแยกขยะเพื่อแยกแก้วออก แล้วนำไปรีไซเคิลเป็นแก้วมากขึ้น ปรากฏการณ์นี้เป็นอีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้หลุมฝังกลบขยะของเราเต็ม
แต่ด้วยวิธีการใหม่ๆ เราสามารถเอาชนะสิ่งนี้ได้ เราสามารถมอง
ของเสียในระดับธาตุได้ ภูเขาขยะของโลกเต็มไปด้วยองค์ประกอบที่มีประโยชน์ เช่น คาร์บอน ไฮโดรเจน ซิลิกอน ไททาเนียม และโลหะอื่นๆ ซึ่งเราอาจต้องจัดหาจากวัตถุดิบบริสุทธิ์
ด้วยการระบุและประมวลผลองค์ประกอบที่มีค่าเหล่านี้ และเปลี่ยนเส้นทางกลับเข้าสู่กระบวนการทางอุตสาหกรรมของเรา เราสามารถแก้ปัญหาของเสียและต้นทุนปัจจัยการผลิตที่พุ่งสูงขึ้นได้พร้อมๆ กัน
ตัวอย่างของเสียในการดำเนินการ
ที่SMaRT Center ของ UNSWเราได้ค้นคว้าวิธีการนำขยะกลับมาใช้ใหม่ จนถึงตอนนี้ เราประสบความสำเร็จในการแนะนำพอลิเมอร์ของเสีย ซึ่งส่วนใหญ่เป็นยางรถยนต์เก่าเป็นน้ำยาทำฟองตะกรันในการผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาอาร์คไฟฟ้า (EAF) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาเคมีที่สำคัญอย่างมากใน EAF เช่นเดียวกับในคาปูชิโนหรือเบียร์ โฟมก็คือ สำคัญต่อผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดี กระบวนการนี้ไม่เพียงนำวัสดุเหลือใช้กลับมาใช้ใหม่เท่านั้น แต่ยังปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และลดการปล่อยมลพิษและความต้องการถ่านโค้กที่ไม่หมุนเวียน
นอกจากนี้ เรายังเพิ่งเผยแพร่ผลการวิจัยของเราเกี่ยวกับการทดแทนปิโตรเลียมโค้กสีเขียวด้วยเศษเปลือกของถั่วแมคคาเดเมียออสเตรเลียในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์มูลค่าสูงและซิลิกอนไนไตรด์ ซึ่งเป็นเซรามิกแข็งพิเศษที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย ตั้งแต่อุปกรณ์ทางการแพทย์ไปจนถึงเครื่องมือขุดเจาะ วัสดุบุเครื่องยนต์ที่อุณหภูมิสูงสำหรับรถยนต์สมรรถนะสูง
เราค้นพบว่าเศษเปลือกมะคาเดเมียจำนวนนับหมื่นตันถูกทิ้งในออสเตรเลียทุกปี เป็นแหล่งคาร์บอนที่ดีเยี่ยมและมีปริมาณเถ้าต่ำมาก ซึ่งหมายความว่ามีสิ่งเจือปนน้อยลง และด้วยเหตุนี้จึงมีต้นทุนที่ถูกกว่าในการขจัดสิ่งเจือปนเหล่านี้เมื่อแทนที่โค้กทั่วไป
ไปสู่อนาคต
แต่มันไม่ได้จบเพียงแค่นั้น มีของเสียมากมายที่เรายังไม่มีคำตอบ ตัวอย่างเช่น ทุก ๆ ปี รถยนต์หลายหมื่นล้านคันถูกปลดประจำการ ในขณะที่โลหะที่เป็นส่วนประกอบประมาณ 75% ของยานพาหนะโดยน้ำหนักสามารถกู้คืนและรีไซเคิลได้อย่างง่ายดายและมีกำไร พลาสติก แก้ว คอมโพสิต วัสดุที่ซับซ้อน และสิ่งปนเปื้อนที่เหลือส่วนใหญ่จะถูกส่งไปฝังกลบ สำหรับรถยนต์ทุกคัน ขยะที่ซับซ้อนและอาจมีพิษประมาณ 100-200 กก. จะกลายเป็น “เศษซากยานยนต์” (ASR)
สิ่งนี้ก่อให้เกิดความท้าทายด้านเทคนิคและสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก และเป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากรที่มีจำกัดอย่างมาก
เรากำลังตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงต่างๆ โดยใช้ASRรวมถึงแนวทางใหม่สำหรับการสร้างทรัพยากรทางเลือกสำหรับการผลิตวัสดุเซรามิก เช่น คอมโพสิตซิลิกอนคาร์ไบด์และไททาเนียมไนไตรด์ ซึ่งผลิตโดยใช้ซิลิกอนและไททาเนียมที่พบในสิ่งตกค้างเหล่านี้ แทนที่จะใช้วัตถุดิบแบบเดิมๆ เช่น ซิลิกาจากแร่ควอตซ์หรือทรัพยากรที่มีคาร์บอน เช่น โค้ก เศษแก้วรถยนต์และพลาสติกก็สามารถนำมาใช้ได้
นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการนำขยะกลับมาใช้ใหม่ ยังมีความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่ที่ต้องทำโดยการรวมทรัพยากรที่กู้คืนเหล่านี้เข้ากับโหมดการผลิตใหม่ ลองนึกภาพการรวมความสามารถในการปฏิรูปพลาสติกเข้ากับการพัฒนาใหม่ๆ เช่น เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ในอนาคต เราอาจใช้ของเสียเป็นข้อมูลป้อนกลับที่ช่วยให้เราสามารถพิมพ์สิ่งใหม่ๆ ในท้องถิ่นได้ เป็นการปิดวงจรวัสดุโดยสิ้นเชิง
Credit : UFASLOT888G
